Phân tích nguyên nhân rò rỉ dầu hộp số và cách khắc phục tình trạng rò rỉ dầu hộp số

1. Các nguyên nhân gây rò rỉ dầu trong hộp giảm tốc

1.1 Chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài hộp giảm tốc

Trong quá trình hoạt động của hộp giảm tốc, ma sát giữa các bộ phận chuyển động sinh nhiệt và bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường, làm tăng nhiệt độ hộp giảm tốc. Nếu không có lỗ thông hơi hoặc lỗ thông hơi bị tắc, áp suất bên trong sẽ tăng dần. Nhiệt độ bên trong càng cao thì chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài hộp giảm tốc càng lớn. Dưới tác dụng của chênh lệch áp suất, dầu bôi trơn sẽ bị rò rỉ ra ngoài qua các khe hở.

1.2 Thiết kế kết cấu của hộp giảm tốc không hợp lý.

A. Tấm nắp lỗ kiểm tra quá mỏng, dễ bị biến dạng sau khi siết chặt bulông, dẫn đến các bề mặt ghép không đều và rò rỉ dầu từ các khe tiếp xúc;

B. Trong quá trình sản xuất hộp giảm tốc, nếu các chi tiết đúc không được ủ hoặc xử lý già hóa để loại bỏ ứng suất nội tại thì chắc chắn sẽ xảy ra biến dạng, gây khe hở và rò rỉ.

C. Thân vỏ không có rãnh hồi dầu, khiến dầu bôi trơn tích tụ tại phớt trục, nắp đầu và các bề mặt ghép. Dưới tác dụng của chênh lệch áp suất, dầu này sẽ rò rỉ ra ngoài qua các khe hở.

D. Thiết kế gioăng trục không đầy đủ. Các bộ giảm tốc sớm thường sử dụng cấu trúc gioăng trục dạng rãnh dầu và vòng nỉ. Trong quá trình lắp ráp, lớp nỉ bị nén và biến dạng để bịt kín các khe hở ở các bề mặt ghép nối. Nếu tiếp xúc giữa cổ trục và gioăng không lý tưởng, gioăng sẽ nhanh chóng thất bại do khả năng bù trừ kém của lớp nỉ. Mặc dù có các lỗ hồi dầu trong rãnh dầu, nhưng chúng dễ bị tắc nghẽn, khiến chức năng hồi dầu khó hoạt động hiệu quả.

1.3 Quá nhiều nhiên liệu

Trong quá trình vận hành của hộp giảm tốc, dầu trong bể dầu bị khuấy động mạnh, khiến dầu bôi trơn văng tung tóe khắp bên trong máy. Nếu đổ quá nhiều dầu, một lượng lớn dầu bôi trơn sẽ tích tụ tại các vị trí gioăng trục, các bề mặt ghép nối, v.v., dẫn đến rò rỉ.

1.4 Quy trình bảo trì không đúng

Trong quá trình bảo trì thiết bị, rò rỉ dầu cũng có thể xảy ra do làm sạch không kỹ các chất bẩn trên các bề mặt ghép nối, lựa chọn sai loại keo làm kín, lắp ngược các gioăng làm kín hoặc không thay thế gioăng làm kín kịp thời.

2. Cách khắc phục hiện tượng rò rỉ dầu trong hộp giảm tốc

2.1 Cải thiện nắp thông hơi và nắp cửa kiểm tra

Một trong những nguyên nhân chính gây rò rỉ dầu là áp suất bên trong bộ giảm tốc lớn hơn áp suất khí quyển bên ngoài. Nếu cân bằng được áp suất bên trong và bên ngoài thì có thể ngăn ngừa được hiện tượng rò rỉ dầu. Mặc dù các bộ giảm tốc đều có nắp thông hơi, nhưng lỗ thông hơi quá nhỏ và dễ bị bụi than cùng dầu làm tắc nghẽn. Hơn nữa, mỗi lần thêm dầu đều phải mở nắp cửa kiểm tra, làm tăng khả năng rò rỉ và có thể gây rò rỉ ở những khu vực trước đó không bị rò. Để khắc phục vấn đề này, người ta đã phát triển loại nắp thông hơi kiểu cốc đựng dầu, đồng thời làm dày tấm nắp cửa kiểm tra ban đầu lên 6mm. Nắp thông hơi kiểu cốc đựng dầu được hàn vào tấm nắp, với lỗ thông hơi đường kính 6mm giúp thông gió dễ dàng và cân bằng áp suất. Ngoài ra, việc bơm dầu được thực hiện thông qua cốc đựng dầu, loại bỏ nhu cầu phải mở nắp cửa kiểm tra, từ đó giảm nguy cơ rò rỉ.

2.2 Dòng chảy ổn định

Để ngăn lượng dầu bôi trơn dư thừa bị các bánh răng văng vào ổ đỡ tích tụ tại phớt trục, lượng dầu bôi trơn dư thừa này phải được dẫn ngược trở lại buồng chứa dầu theo một hướng nhất định, đảm bảo dòng chảy thông suốt. Cụ thể, một rãnh hồi dầu nghiêng vào trong được cắt ở giữa phần ổ đỡ dưới của hộp ổ đỡ, đồng thời một rãnh nhỏ cũng được cắt tại khe mở thẳng của nắp đầu, nằm trực diện với rãnh hồi dầu. Nhờ vậy, lượng dầu bôi trơn dư thừa sẽ chảy ngược về buồng chứa dầu qua rãnh nhỏ và rãnh hồi dầu.

2.3 Cải thiện cấu trúc phớt trục

A. Cải thiện Vòng đệm Trục cho Hộp số có Trục Đầu ra là Nửa Trục: Các trục đầu ra của hộp số trong hầu thiết bị như băng tải, bộ dỡ vít và bộ cấp liệu cánh gạt thường là nửa trục, do đó việc cải tiến tương đối thuận tiện. Tháo rời hộp số, tháo bỏ khớp nối và lấy ra nắp đầu trục của hộp số. Trên mặt ngoài của nắp đầu ban đầu, tiện một rãnh theo kích thước phù hợp với vòng đệm dầu khung, sau đó lắp vòng đệm dầu khung với lò xo hướng vào trong. Khi lắp lại, nếu nắp đầu cách mặt trong của khớp nối hơn 35mm, có thể lắp thêm một vòng đệm dầu dự bị trên trục ở phía ngoài nắp đầu. Nếu vòng đệm dầu bị hỏng, có thể tháo bỏ vòng đệm dầu bị hư và đẩy vòng đệm dầu dự bị vào trong nắp đầu, từ đó tiết kiệm các bước tháo lắp hộp số và tháo khớp nối tốn thời gian và công sức.

B. Cải tiến phớt trục cho bộ giảm tốc có trục đầu ra đơn: Bộ giảm tốc truyền động trục đơn không có khớp nối trên trục đầu ra. Việc cải tạo theo sơ đồ 2.3.1 sẽ tốn nhiều công sức và không thực tế. Để giảm khối lượng công việc và đơn giản hóa quy trình lắp đặt, người ta đã thiết kế nắp cuối dạng chia đôi và thử nghiệm loại phớt dầu kiểu hở. Một rãnh được gia công ở phía ngoài của nắp cuối dạng chia đôi. Khi lắp phớt dầu, trước tiên tháo lò xo ra, sau đó cưa phớt thành dạng hở. Đặt phớt lên trục thông qua khe hở, dùng keo dán kín các mép khe sao cho khe hướng lên trên, sau đó lắp lại lò xo và đẩy nắp vào vị trí.

2.4 Sử dụng vật liệu làm kín mới

Đối với các điểm rò rỉ tại vị trí làm kín tĩnh trong hộp giảm tốc, có thể sử dụng một loại vật liệu sửa chữa polymer mới để bịt kín. Nếu xảy ra rò dầu tại các điểm làm kín tĩnh trong quá trình vận hành hộp giảm tốc, có thể dùng chất sửa chữa khẩn cấp bề mặt dầu dựa trên công nghệ kỹ thuật bề mặt — một vật liệu sửa chữa tổng hợp từ polymer 25551 và 90T — để bịt kín chỗ rò, từ đó loại bỏ hiện tượng rò dầu.

2.5 Thực hiện nghiêm ngặt các quy trình bảo dưỡng.

Khi sửa chữa hộp giảm tốc, phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy phạm công nghệ. Phớt dầu không được lắp ngược, mép phớt không được hư hỏng, cạnh ngoài không được biến dạng, lò xo không được rơi ra, các bề mặt ghép phải được làm sạch, lớp keo làm kín phải được bôi đều, và lượng dầu đổ vào không được vượt quá vạch đánh dấu trên que thăm dầu.

2.6 Lau

Các điểm làm kín tĩnh của bộ giảm tốc thường có thể được xử lý để không bị rò rỉ. Tuy nhiên, do các nguyên nhân như gioăng bị lão hóa, chất lượng kém, lắp ráp không đúng cách và độ nhám bề mặt trục cao, một số điểm làm kín động vẫn có thể bị rò rỉ nhẹ. Do môi trường làm việc kém, bụi than bám vào trục khiến trục trông có vẻ dính dầu. Vì vậy, cần lau sạch các vết dầu trên trục sau khi thiết bị ngừng vận hành.